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电气专业常见故障及分析处理

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目录

1机组电气系统概况

1.1一期工程电气系统概况

1.1.1电气主接线

1.1.2厂用电系统

1.1.3发电机概述

1.1.4发电机励磁系统

1.1.5变压器概述

1.2二期工程电气系统概况

1.2.1电气主接线

1.2.2厂用电系统

1.2.3发电机概述

1.2.4发电机励磁系统

1.2.5发电机出口开关

1.2.6变压器概述

2电气系统常见故障

2.1厂用电系统常见故障

2.1.1一期锅炉PC段单相接地

2.1.2110V直流系统接地

2.1.3一期6kV进线开关电磁锁异响

2.1.4一期6kVF+C开关不能跳闸故障

2.1.5二期10kV保安段母线断续接地故障

2.1.6电除尘常见故障及处理方法

2.1.7一期电除尘整流柜故障

2.1.8二期电除尘整流柜故障

2.1.9阀控式铅酸蓄电池故障

2.1.10输煤6kV开关故障

2.1.118皮带犁煤器故障

2.1.14排污泵故障

2.1.15皮带伸缩装置故障

2.1.16多管冲击式除尘器故障

2.1.17斗轮机变频器故障

2.1.18二期6KV开关进退困难

2.1.19二期6KV开关不能够正常合闸与分闸

2.1.20二期引风机油站故障

2.2高压一次系统常见故障

2.2.1变压器油温表故障

2.2.21、1、1、1、1、3、1、5、3高备变供电,作为厂用高压备用电源。正常情况下,500kV系统合环运行,接线方式为3/2接线,一期二期共安装四个完整串,每条出线线路装设三个单相电抗器和一个中性点小电抗器;共十二个断路器,两条母线。

1.2.2厂用电系统

厂用电系统主要有6kV、380/220V和直流220V、直流110V等系统,机组正常运行及在机组启停时厂用电源由高厂变供电,在主变和高厂变检修及事故情况下时由220kV系统经高备变供厂用电源。两台机组的厂用电相对独立,正常运行方式应减少两机组厂用电系统的联系。其中,汽机变、锅炉变、公用变为中性点经电阻接地系统(三相三线制),其他变压器均为中性点直接接地系统(三相四线制)。

厂用直流系统有110V、220V两个电压等级,220V系统二期共有两段母线、110V系统每台机各两段母线,每段母线上分别连接蓄电池组,220V系统为2×104瓶蓄电池、110V系统为2×2×52瓶蓄电池。厂用直流110V、220V两个系统的母线分别有各自独立的浮充电装置和备用浮充电装置。为了监督直流系统的电压及绝缘水平,每段直流母线上均连接有电压监察装置和绝缘监察装置。

为保证直流母线的供电可靠性,防止因自身的蓄电池异常运行状况而影响供电,设有备用供电网络,通过切换,蓄电池能互相备用。直流系统配用的蓄电池为GFM--1000型和GFM--2000型固定型防酸密闭式铅酸蓄电池。

二期事故保安电源取自燕山营变电所10kV母线经变压器变为380V供保安PC段,作为厂用380V系统的紧急备用电源,即在机组厂用交流电源全部消失后保证机组安全停机。

1.2.3发电机概述

发电机为三相隐极式同步交流发电机,型号为QFSN-600-2-22B。采用静止可控硅,机端自励的励磁方式。结构为全封闭、自通风、强制润滑、水/氢/氢冷却、圆筒型转子。定子绕组为直接水冷,定、转子铁芯及转子绕组为氢气冷却。密封油系统采用单流环式密封瓦,定子绕组的冷却水由内冷水泵强制循环,进出水汇流管分别装在机座内的励端和汽端,并通过定子冷却水冷却器进行冷却。氢气则利用装在转子两端护环外侧的单级浆式风扇进行强制循环,“气隙取气、一斗两路、径向斜流、五进六出”,并通过两组(四台)氢冷器进行冷却。

发电机定子铁芯采用高导磁和低磁损耗的扇形绝缘硅钢片制造,采用合适的弹簧棒支撑,有效的隔离来自铁芯径向的振动。定子线圈的绝缘采用云母F级的材料。发电机端盖内装有单流环式油密封,以防止氢气从定子机壳内逸出。

1.2.4发电机励磁系统

励磁系统采用ABB自并励静止可控硅整流系统,励磁电源直接取自发电机出口,设有励磁变,启励电源取自本机交流经整流后供给转子。励磁变出来的交流电经可控硅整流、经自动电压调节器控制后转变为直流,通过电刷和滑环接触装置而引入到转子上并通过导电杆直接供发电机的转子绕组,导电杆装于转轴中心孔中。发电机励磁系统及控制系统包括:励磁变压器、三相全控桥式整流装置、发电机转子、灭磁及转子过压保护装置、启励装置、微机励磁调节器及其独立的手动控制装置组成。

自动电压调节器的调压范围,当发电机空载时能在70%~110%额定电压范围内稳定平滑调节,手动调节范围为不大于10%空载励磁电流到110%额定励磁电流值。

发电机励磁系统负载顶值电压倍数为:2倍,励磁时间:20秒。

励磁系统主要装置

1、启励装置

在转子转速达到允许投励磁转速后,允许投入启励装置开始励磁。如启励时定子电压较低在升压初始时期,由启励电源供给转子直流电。在定子出线电压达到空载额定电压的10%时,自动切除启励装置,此后,转子可以通过机端的输出直接获得所需的励磁电源。

2、灭磁装置

采用逆变灭磁和直流侧励磁开关灭磁两种方式,灭磁装置在发电机正常或故障的情况下都能够可靠动作灭磁。灭磁电路由励磁断路器-Q02,灭磁电阻器-R02和CROWBAR(消弧电路)可控硅-F02,加上相关的触发电子线路组成。收到跳闸命令,可控硅换流器逆变运行、Q02切断、触发可控硅消弧电路并上灭磁电阻器,同时进行灭磁。

3、励磁调节系统

发电机的励磁调节器控制,可以选择集控室远方控制,也可以选择励磁调节器就地控制。励磁调节器是双通道全冗余系统,每个通道功能齐全,配置有“自动”、“手动”、“紧急备用”调节模块。正常时,一个通道进行调节控制,另一个通道自动跟踪,当工作通道出现故障,备用通道能无扰动的自动切换。每一个通道中包含有MUB测量模块,COB控制模块,EGC紧急备用通道模块。通道产生的调节信号通过CIN可控硅界面卡和GDI可控硅最终放大卡驱动可控硅桥动作,产生所需要的励磁电流。

调节器的主要功能如下

a)自动电压调节功能

b)励磁电流调节功能(FCR方式)

c)具有时间可调的软启动功能

d)运行通道和备用通道之间的自动跟踪功能

e)自动和手动的双向自动跟踪功能

f)恒无功或恒功率因数的控制功能(不采用)

g)PSS电力系统稳定器功能

h)可调的有功、无功补偿功能

励磁系统限制及保护功能

a)励磁电流限制:带瞬时和反时限延时动作特性;

b)低励限制:基于P/Q图,瞬时反应;

c)定子电流限制:过励时为反时限延时动作,欠励时为瞬时动作;

d)磁通饱和限制(V/HZ限制);

e)保护/监控:定、转子过电流保护、V/HZ保护、失磁保护监控、PT-故障监控、可控硅快熔监控、单个可控硅通道监控、励磁变压器温度、起励时间监测等。

1.2.5发电机出口开关

3、3、3高压厂用备用变为40000kVA三绕组分裂式变压器。

其中高厂变、高备变为有载调压变压器。

3、4皮带电机及开关故障

4皮带电机两台,每台电机由两个开关控制,设正反两方向转动;正向转动为斗轮机取煤位,反向转动为斗轮机堆煤位。

(1)当发生电机不能起动故障时,需由以下几个方面考虑:1、开关保护装置是否动作或保护装置内部故障指示灯error是否点亮;2、开关控制回路保险是否熔断;3、程控柜及出口合闸继电器是否故障。

(2)当发生一合就跳故障时,需由以下几个方面考虑:1、皮带上是否有余煤,造成带负荷起动;2、两个开关是否有一个保护装置动作,造成单台电机起动过负荷跳闸;3、皮带保护装置(拉绳、跑偏、撕裂、速度保护等)是否误动,检查拉绳开关、跑偏开关是否受潮、积灰,检查撕裂、速度保护装置是否良好;4、开关控制回路接线是否由于频繁起动及振动原因造成松动、虚接;5、开关低电压保护、零序继电器是否动作;6、电机绝缘是否良好,必要时测量电机直流电阻;7、手动盘车,观察电机及传动机械是否卡涩。

当开关保护装置动作时,先观察是哪项保护(速断、短延时、过流、零序等)动作,查找原因后进行复位,必要时核对保护定值是否正确。当开关保护装置内部故障指示灯error点亮时,必须进行更换。更换后按定值单重新设定,必要时进行校验,并将开关退至试验位进行传动。

2.1.12盘式除铁器故障

(1)除铁器不能励磁

1、检查主回路接触器是否损坏,控制回路保险是否损坏;

2、检查整流二极管是否完好。用万用表依次测量每个二极管正、反向电阻,进行比较分析,判断二极管是否完好;

3、检查直流主回路保险是否烧毁,保险并联断路器是否动作;

4、检查盘式除铁器是否在工作位。

(2)除铁器故障跳闸

1、检查控制柜内接线是否良好,绝缘是否正常;

2、检查盘除电阻是否正常;

3、检查盘除电缆绝缘是否正常,接线盒内是否进水受潮,必要时进行烘干处理。

(3)超限位报警

检查行走限位与接近开关配合是否良好,距离不应太远或太近,距离太远时限位不能正确动作,太近时会损坏接近开关。

2.1.131机主封母线微正压装置频繁动作

一号机主变、厂用变至发电机出线端,主母线及封闭铅壳(简称主封母线)由北京电力设备总厂供货,主封母线内部充入压缩空气,压力下限1000Pa。高于外部大气压防止灰尘进入内部,保持主母线正常的绝缘水平。由于安装时厂家未到现场指导以至于出现多处漏点,内部压力达不到规定值,造成充气装置频繁动作。

泄漏点主要部位及处理方法:

1、发电机出口侧、发电机至主变进口侧、发电机至厂变进口侧,设备由于长途运输造成端部密封环氧树脂法兰与主封母线内部周围连接紧固螺栓松动,密封胶圈受力不均出现漏气点,主母线边缘与法兰的密封圈粘接不严密。处理方法:①紧固法兰螺栓,确保每条螺栓紧固力矩一致;②母线边缘与法兰密封圈重新涂以玻璃胶(把旧有玻璃胶清理干净,均匀涂以新的玻璃胶,不要涂层太厚)。

2、主封母线外壳之间的皮套伸缩软连接,外层用抱箍锁紧不严造成漏气。处理方法:皮套内部涂以玻璃胶,重新锁紧,适当再增加一个抱箍。

3、主封母线外壳连结焊口漏气,焊接质量不合格出现沙眼、漏气。处理方法:专业焊工重新焊接。

4、主封母线内加热器接线柱漏气。处理方法:拆下接线端口螺栓及密封胶圈,在密封胶圈一侧涂匀玻璃胶,重新紧固。

经过以上几个部位漏点处理,微正压充气装置充气至2500Pa,停机20分钟,压力回落至100Pa重新起机。

注:①由于主封母线管线过长,最短30m;外圆周过大,直径在1450mm。疑漏点过多,查找过程比较繁琐,在母线两侧还要搭设脚手架。②漏点检查用浓度适中的肥皂水。

2.2.3变压器假油位

变压器假油位,即变压器油枕油位计指示过高(或过低)。

原因分析:密封式油枕在注油过程中,如果储油柜中空气没有排净,则在运行中,当油温变化时,储油柜中空气体积的变化量大于同容量油的变化量,致使油位计出现假油位(过高或过低)。

出现此故障,可以待变压器停电时,将储油柜通向变压器的阀门关闭,按储油柜注油方法对储油柜重新注油排气。

2.2.4变压器渗漏油

变压器本体渗漏油,即零件(或部件)之间渗漏。

原因分析:

(1)软连接渗漏。

1)密封胶垫(条)的材质不良,老化龟裂,失去弹性;

2)装配工艺不符合要求;

(a)对密封胶垫(条)过于压紧,超过了密封材料的弹性极限,使其产生永久变形,失去密封作用;

(b)密封面不清洁或凹凸不平,导致密封不严。

(2)硬连接渗漏。

1)焊接缺陷;

2)钢板有砂眼、法兰变形、接触面粗糟等原因。

消除方法:

(1)更换老化、变形严重面失去弹性的密封橡胶胶垫;

(2)清扫、整修接触面,使其平滑;

(3)用电焊机补焊砂眼;

(4)用堵漏胶填堵渗漏点;

(5)复紧受力不均的紧固螺栓;

(6)更换有缺陷的连接构件。

2.2.5变压器油色谱分析异常

当经变压器油色谱分析,油中溶解气体含量超过注意值(总烃150×10-6,H2150×10-6,C2H25×10-6),应由以下几个方面进行分析:

(1)氢和烃含量大于150×10-6,其中乙炔含量较大,说明变压器内部有放电现象;

(2)氢和烃含量大于150×10-6,CO、CO2含量正常,可能变压器的内部裸金属部分有过热现象;

(3)氢和烃含量大于150×10-6,C2H2CO、CO2含量较大,可判断为变压器内部导流部分或磁路严重过热并危及绝缘;

(4)氢和烃含量大于750×10-6,大多数表明内部有严重缺陷,如CO2含量变化较大,则表明变压器内部过热部位危及固体绝缘。

消除方法:根据现场实际情况做出跟踪观察或停电试验、吊罩检查等不同处理方法。

2.2.6220kV升压站SF6断路器频繁打压

当运行中的SF6断路器频繁打压报警时应由以下几个方面分析:

(1)液压机构高压油管接头渗漏严重;

(2)控制阀内部泄漏严重;

(3)手动泄压阀关闭不严;

(4)油泵出力不足;

(5)油泵打压时间过短;

(6)液压油内有杂质。

消除方法:

(1)液压机构高压油管接头渗漏,泄压后紧固高压油管接头;

(2)泄压后更换内部泄漏控制阀;

(3)关严手动泄压阀;

(4)泄压后更换电动油泵;

(5)调整打压时间继电器动作时间;

(6)泄压后过滤液压油。

2.3电动机常见故障

2.3.1电源接通后,电动机不转,然后熔丝绕断

故障原因:

(1)缺一相电源,或定子绕组一接反;

(2)定子绕组相间短路;

(3)定子绕组接地;

(4)定子绕组接线错误;

(5)熔丝截面过小;

(6)电源线短路或接地。

处理方法:

(1)检查隔离开关是否一相未合好,或电源一相断线,消除反接故障;

(2)查出短路点,并修复;

(3)消除接地;

(4)查出误接,改正之;

(5)换较粗的熔丝;

(6)重换电源线。

2.3.2通电后电动机不转动,有嗡嗡声

故障原因:

(1)定子、转子绕组断路或电源一相无电;

(2)绕组引出线首末接错,或绕组内部接反;

(3)电源回路接点松动,接触电阻大;

(4)负载过大,或转子补卡住;

(5)电源电压过低;

(6)小型电动机装配太紧或轴承内油脂过硬;

(7)轴承卡住。

处理方法:

(1)查明绕组断点或电源一相的断点,修复;

(2)检查绕组极性,判断绕组首末端是否正确;查出绕组内部接错点,改正之;

(3)紧固螺丝,用万用表查各接头是否假接,予以修复;

(4)减载或查出并消除机械故障;

(5)检查是否将角形接成星形,是否电源线过细,压降过大,予以纠正;

(6)重新装配后使之灵活,换合格的油脂;

(7)修复轴承。

2.3.3电动机过热或冒烟

故障原因:

(1)电源电压过高或过低;

(2)检修时烧伤铁芯;

(3)定子与转子铁芯相擦扫膛;

(4)过载或起动频繁;

(5)鼠笼型转子断条;

(6)两相运行;

(7)定子绕组相间、匝间短路,或绕组内接错。

处理方法:

(1)调节电源电压:角、星接错改接,换粗电源线;

(2)检修铁芯,排除故障;

(3)调整气隙或车转子;

(4)减载,按规定次数起动;

(5)检查转子并消除故障;

(6)恢复三相运行;

(7)检修定子绕组,消除故障。

2.3.4轴承过热

故障原因:

(1)油脂过多或过少,油质不好,有杂质;

(2)轴承与轴颈或端盖配合过紧过松;

(3)轴承盖内孔偏心,与轴相擦;

(4)端盖或轴承盖未装平;

(5)电动机与负载间的联轴器未校正,或皮带过紧;

(6)轴承间隙过大或过小;

(7)轴弯曲。

处理方法:

(1)轴承加油为其容积的1/3-2/3;换上合格油脂;

(2)过松可用粘结剂修复,过紧应车磨轴颈或端盖内孔;

(3)修理轴承盖,消除擦点;

(4)重新装配;

(5)重新校正联轴器,调整皮带张力;

(6)换新轴承;

(7)校直轴或换转子。

2.3.5电动机有不正常的振动和响声

故障原因:

(1)轴承间隙过大,轴弯曲,转子不平衡;

(2)铁芯变形或松动,气隙不均匀;

(3)联轴器(皮带轮)中心未校正;

(4)风扇不平衡;

(5)机壳或基础强度不够,地脚螺丝松动;

(6)鼠笼型转子开焊断路,定子绕组故障。

处理方法:

(1)检修或换轴承,校直轴,校正转子动平衡;

(2)校正重叠铁芯或加固铁芯,调整气隙使之均匀;

(3)重新校正;

(4)检修风扇,校正平衡;

(5)加固,紧固地脚螺丝;

(6)检修转子绕组和定子绕组。

2.3.6电动机外壳带电

故障原因:

(1)外壳接地不良或接地电阻太大;

(2)定子两端的槽口绝缘损坏;

(3)嵌线时导线绝缘有损坏;

(4)紧挨机壳处端部损坏。

处理方法:

(1)按规程要求解决;

(2)用绝缘材料衬好,再涂漆;

(3)拆开故障线圈,处理绝缘;

(4)处理端部绝缘,在端部与机壳间垫一层绝缘。

2.3.7电动机运行时有异常噪声

故障原因:

(1)当定子与转子相擦时,会发生刺耳的“嚓嚓”声,这是轴承故障引起的;

(2)电动机缺相运行,吼声特别大。开关及接触器触头一相未接通;

(3)轴承严重缺油时,从轴承室能听到“骨碌、骨碌”的声音;

(4)风叶碰壳或有杂物,发出撞击声;

(5)笼型转子导条断裂或绕线转子绕组接头断开时,有时高时低的“嗡嗡”声,转速变慢,电流增大;

(6)定子绕组首末端接线错误,有低沉的吼声,转速下降;

(7)定子槽楔松动或断裂,能够听到“咝咝”的声音。

处理方法:

(1)检查轴承,对损坏者进行更新,如果轴承未坏,而发现轴承走内圈或外圈,可镶套或更换轴承与端盖;

(2)断电再合闸,看是否能再正常启动。如果不能启动,则可能有一相熔丝断路;

(3)清洗轴承,加新油;

(4)校正风叶,清除风叶周围的杂物;

(5)对笼型转子导条或绕线转子绕组接头进行检查、处理;

(6)校正定子绕组首末端接线;

(7)更换松动、断裂的定子槽楔。